[기고] 탄소중립의 숨은 키워드 '복잡계 네트워크'
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"복잡계가 도대체 뭐예요?" 복잡계 네트워크를 연구하고 있는 학자로서 가장 많이 받는 질문 중 하나다.
탄소중립, 신재생에너지 보급과 복잡계 네트워크와의 융합적 연구가 떼려야 뗄 수 없는 이유이다.
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“복잡계가 도대체 뭐예요?” 복잡계 네트워크를 연구하고 있는 학자로서 가장 많이 받는 질문 중 하나다. 이럴 땐 ‘복잡계 네트워크’를 직접 설명하기보다는, 복잡계의 예를 들어주는 것이 경험상 더 빠른 이해에 도움이 된다.
2020년 국내 총발전량은 약 55만GWh로 2009년 대비 27% 증가했지만, 같은 기간 신재생 에너지의 발전량은 8배 증가했고, 전체 발전량에서 차지하는 비율도 1%에서 6.6%까지 상승했다. 그리고 2050 탄소중립 달성을 위해 신재생 에너지의 비율은 더욱더 급격히 증가할 것이다. 탄소중립을 위한 신재생에너지의 중요성은 그 누구도 이의를 제기할 수 없지만 일조량, 풍량 등 기후의 영향으로 출력이 들쭉날쭉한 신재생에너지는 시스템 구성원들의 이질성과 복잡성을 급격히 증가시키는 요인이 된다.
작은 아파트단지의 정전이 눈덩이처럼 커져 국가단위의 대규모 정전을 초래할 수도 있는 전력망의 경우 이질성의 증가는 심각한 문제가 된다. 따라서 이질적인 전력원들을 최적의 효율로 배치·연결하여 안정적으로 운영하는 것이 무엇보다 중요하다. 탄소중립, 신재생에너지 보급과 복잡계 네트워크와의 융합적 연구가 떼려야 뗄 수 없는 이유이다.
인류의 지속가능한 삶을 위해 탄소중립이라는 전 지구적 목표가 설정된 지금, 세계 유일의 에너지 특화 대학인 한국에너지공대가 개교를 앞두고 있다. 한국에너지공대는 에너지 인공지능(AI), 에너지 신소재, 차세대 그리드, 수소에너지, 환경·기후기술을 5대 핵심 분야로 선정해 집중 연구할 계획이다. 우연일까? 신재생 에너지, 전력망 효율, 기후변화 대응 등 탄소중립을 관통하는 키워드들과 겹치는 분야가 대부분이다. 여기에 복잡계 네트워크 사고와 결합한 융합적 연구로 난제를 풀어갈 한국에너지공대를 기대해 주시기 바란다.
강병남 한국에너지공과대 석학교수 미국물리학회 석학회원
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